„Herzschlag“ verrät kleinstes Schwarzes Loch

Von einem verformten roten Stern strömt Materie zum kompakten Objekt. Sie heizt in einer Akkretionsschreibe auf.
Schwarzes Loch (künstlerische Darstellung)

Amsterdam (Niederlande). Die Röntgenquelle IRG J17091-3624 ist vermutlich das bislang kleinste bekannte Schwarze Loch. Darauf deuten Messungen des amerikanischen Spezial-Satelliten RXTE hin. Die Röntgenstrahlung des Objekts zeigt schnelle, von den Astronomen als „Herzschlag“ bezeichnete Schwankungen, die am besten zu einer Masse des Schwarzen Lochs von weniger als drei Sonnenmassen passen. Über die Messungen des Herzschlags von IRG J17091-3624 und die Interpretation dieser Daten berichtet ein internationales Forscherteam im Fachblatt „Astrophysical Journal Letters“.

Meist sorgen supermassive Schwarze Löcher für Schlagzeilen - Giganten mit der millionen- oder gar milliardenfachen Masse der Sonne in den Zentren von Galaxien. IRG J17091-3624 ist nun das genaue Gegenteil, ein so genanntes stellares Schwarzes Loch - hervorgegangen aus einem sterbenden, kollabierenden Stern - am unteren Ende der Massenskala für die exotischen Himmelsobjekte. Das Schwarze Loch ist offenbar Mitglied in einem Doppel-System und saugt Materie von seinem Begleiter ab, einem normalen Stern.

Diese Materie fällt nicht direkt in das Schwarze Loch, sondern bildet zunächst eine rasch rotierende Scheibe um die Schwerkraft-Falle. Instabilitäten am inneren Rand der Scheibe führen dann zum Einfall von Materie und zur Freisetzung hochenergetischer Röntgenstrahlung. Bislang kannten die Astronomen lediglich ein stellares Schwarzes Loch mit einer stark flackernden Röntgenstrahlung: GRS 1915+105 mit einer Masse von 14 Sonnen, rund 40.000 Lichtjahre von der Erde entfernt. Der Herzschlag von IRG J17091-3624 ist jedoch etwa 20-mal schneller als bei GRS 1915+105.

„So, wie der Herzschlag einer Maus schneller ist als der eines Elefanten, so hängt auch der Herzschlag eines Schwarzen Lochs von seiner Masse ab“, erklärt Diego Altamirano von der Universität Amsterdam, ein an den RXTE-Messungen beteiligter Astrophysiker. Zusammen mit seinen Kollegen hatte er Beobachtungsdaten des RXTE-Satelliten aus einem Zeitraum von sechs Monaten ausgewertet, um die beiden Schwarzen Löcher miteinander zu vergleichen.